机械工程测试技术绪论.ppt

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1、测试技术基础测试技术基础绪论绪论测试技术基础测试技术基础武汉科技大学 机械自动化学院机械自动化学院509王涛 测试技术基础测试技术基础绪论绪论绪论绪论主要内容主要内容1.1 测试的含义测试的含义 1.2 测试技术在机械工程中的作用测试技术在机械工程中的作用 1.3 测试方法分类与电测法测试系统测试方法分类与电测法测试系统 1.4 课程的性质和任务课程的性质和任务 1.5 测试技术的发展动向测试技术的发展动向 1.6 小结小结 测试技术基础测试技术基础绪论绪论1.1 测试的含义测试的含义 测试是人们认识客观事物的方法。测试技术泛测试是人们认识客观事物的方法。测试技术泛指指测量测量和和试验试验两个

2、方面的技术。两个方面的技术。测测量量的的过过程程或或行行为为就就是是进进行行一一个个被被测测量量与与一一个个预预定定标标准准之之间间的的定定量量的的比比较较，从从而而获获得得被被测测对对象象的的数数值值结结果果。被被测测量量表表示示被被观观察察和和被被量量化化的的特特定定物物理理参参数数，这个物理参数称为测量过程的输入量。这个物理参数称为测量过程的输入量。测试技术基础测试技术基础绪论绪论例一、确定某人的身高例一、确定某人的身高 通常采用标准长度的米尺(一个预定标准)对其进行测量，通过被测量与预定标准之间的定量比较，从而得到此人实际的身高(被测对象的数值结果)。测试技术基础测试技术基础绪论绪论例

3、二、汽车乘坐舒适性的台架试验例二、汽车乘坐舒适性的台架试验 测试技术基础测试技术基础绪论绪论信息：信息：事物运动的状态和方式。不是物质，不具有能事物运动的状态和方式。不是物质，不具有能量，却是物质所固有的，是其客观存在或运动状态量，却是物质所固有的，是其客观存在或运动状态的特征。信息的传输却依靠物质和能量。的特征。信息的传输却依靠物质和能量。信号：信号：具有能量，是某种具体的物理量。信号的变化具有能量，是某种具体的物理量。信号的变化则反映了所携带的信息的变化。则反映了所携带的信息的变化。测试工作的目的测试工作的目的 获取研究对象中有用的信息，而信息又蕴涵于获取研究对象中有用的信息，而信息又蕴涵

4、于信号之中。可见，测试工作始终都需要与信号打交道，信号之中。可见，测试工作始终都需要与信号打交道，包括信号的获取、信号的调理和信号的分析等。包括信号的获取、信号的调理和信号的分析等。测试技术基础测试技术基础绪论绪论1.2 测试技术在机械工程中的作用测试技术在机械工程中的作用 在工程领域，科学实验、产品开发、生产监督、质量在工程领域，科学实验、产品开发、生产监督、质量控制等，都离不开测试技术。测试技术应用涉及到航天、控制等，都离不开测试技术。测试技术应用涉及到航天、机械、电力、石化和海洋运输等每一个工程领域。机械、电力、石化和海洋运输等每一个工程领域。测试技术基础测试技术基础绪论绪论 测试技术基

5、础测试技术基础绪论绪论1.3 测试方法分类与电测法测试系统测试方法分类与电测法测试系统1.3.1 测量的基本方法测量的基本方法1 直接测量直接测量 无无需需经经过过函函数数关关系系的的计计算算，直直接接通通过过测测量量仪仪器器得到被测量值的测量为直接测量。得到被测量值的测量为直接测量。例：例：天平测物体质量天平测物体质量 用米尺测量物体长度用米尺测量物体长度 测量导体的电阻测量导体的电阻测试技术基础测试技术基础绪论绪论2 间接比较间接比较 利利用用仪仪器器仪仪表表统统称称之之为为测测量量系系统统把把原原始始形形态态的的待待测测物物理理量量的的变变化化变变换换成成与与之之保保持持已已知知函函数数

6、关关系系(通通常常是是线线性性关关系系)的的另另一一种种物物理理量量的的变变化化，并并以以人人的的感感官官所所能能接接受受的的形形式式(通通常常是是位位置置的的变变化化)，在在测测量量系统的输出端显示出来。系统的输出端显示出来。例：例：水银温度计测体温水银温度计测体温 弹簧测物体的重量弹簧测物体的重量测试技术基础测试技术基础绪论绪论1.3.2 静态测试与动态测试静态测试与动态测试 如如果果测测试试时时信信号号不不随随时时间间变变化化，或或随随时时间间变变化化非非常缓慢以至于可以忽略，则称这种测试是常缓慢以至于可以忽略，则称这种测试是静态测试静态测试。如如果果所所测测试试的的信信号号变变化化较较

7、快快，称称这这种种测测试试为为动动态态测试测试。测试技术基础测试技术基础绪论绪论1.3.3 非电量电测法非电量电测法 钢板厚度的机械测量法 表面粗糙度的光测量法 机机械械工工程程测测试试信信号号往往往往是是机机械械量量，(狭狭义义范范围围)包包括括与与运运动动、力力和和温温度度有有关关的的物物理理量量，如如位位移移、速速度度、加加速速度度、力力、力力矩矩、压压力力、功功率率、流流量量、温温度度等等。为为了了测测试试工工作作的的方方便便，往往往往需需要要把把被被测测试试的的机机械械量量信信号号转转换换成成其其他他形形式式的的信信号号来来处处理理。根根据据被被测测信信号号的的转转换换方方式式，又又

8、可可以以把把测测试试分分成成机机械械测测量量法法、光光测测量量法法、气气测测量法、液测量法和电测量法等。量法、液测量法和电测量法等。测试技术基础测试技术基础绪论绪论1.3.4 非电量电测法系统的构成非电量电测法系统的构成 非电量电测法的测试系统框图非电量电测法的测试系统框图 被测被测对象对象观察观察者者激励激励装置装置标标定定装装置置测量测量装置装置传传感感器器物理量物理量信信号号调调理理电量电量信信号号处处理理 电量电量显显示示记记录录电量电量/数字量数字量反馈控制反馈控制测试技术基础测试技术基础绪论绪论 传感器传感器将被测物理量检出并转换为电量，中间变换将被测物理量检出并转换为电量，中间变

9、换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行变换后用软件进行信号分析信号分析，显示记录装置则测量，显示记录装置则测量结果显示出来，提供给观察者或其它自动控制装置。结果显示出来，提供给观察者或其它自动控制装置。一一般般说说来来，测测试试系系统统由由测测量量装装置置、标标定定装装置置和和激励装置激励装置三部分组成。三部分组成。测试技术基础测试技术基础绪论绪论1.4 课程的性质和任务课程的性质和任务学生在学完本课程后应具有下列几方面的知识：学生在学完本课程后应具有下列几方面的知识：(1)掌掌握握信信号号的的时时域域和和频频域域的

10、的描描述述方方法法，形形成成明明确确的的信信号号频频谱谱结结构构的的概概念念；掌掌握握谱谱分分析析和和相相关关分分析析的的基基本本原原理理和和方方法法；掌掌握握数数字字信号分析中一些最基本的概念和方法。信号分析中一些最基本的概念和方法。(2)掌掌握握测测试试系系统统基基本本特特性性的的评评价价方方法法和和不不失失真真测测试试条条件件，并并能能正正确确地地进进行行测测试试系系统统的的分分析析和和选选择择。掌掌握握一一、二二阶阶系系统统的的动动态态特特性及其测定方法。性及其测定方法。(3)了了解解常常用用传传感感器器、常常用用信信号号调调理理电电路路和和记记录录仪仪器器的的工工作作原原理理和性能，

11、并能进行较合理地选用。和性能，并能进行较合理地选用。(4)对对动动态态测测试试工工作作的的基基本本问问题题有有一一个个比比较较完完整整的的概概念念，能能初初步步进行机械工程中某些参数的测试。进行机械工程中某些参数的测试。测试技术基础测试技术基础绪论绪论1.5 测试技术的发展动向测试技术的发展动向1、传感器技术的发展、传感器技术的发展(1)物理型传感器的开发。物理型传感器的开发。(2)集成化，智能化传感器的开发。集成化，智能化传感器的开发。2、测量方式多样化、测量方式多样化 (1)多传感器融合技术在工程中的应用多传感器融合技术在工程中的应用(2)积木式、组合式测量方法积木式、组合式测量方法(3)

12、虚拟仪器虚拟仪器 测试技术基础测试技术基础绪论绪论1.6 小结小结(1)测试的含义。测试是具有试验性质的测量，是测量和试验测试的含义。测试是具有试验性质的测量，是测量和试验的综合。的综合。(2)测试方法分类。测量的基本方法分为：直接比较法和间接测试方法分类。测量的基本方法分为：直接比较法和间接比较法；静态和动态测试。根据信号被传感器变换后的形比较法；静态和动态测试。根据信号被传感器变换后的形式不同，又可将测试方法分为电测法和其他非电测法。式不同，又可将测试方法分为电测法和其他非电测法。(3)非电量电测法测试系统由测量装置、标定装置和激励装置非电量电测法测试系统由测量装置、标定装置和激励装置组成。组成。(4)本课程性质和任务。本课程性质和任务。